内容正文:
5.1.2 弧度制
学习目标
1.了解弧度制
2.理解1弧度的角及弧度的定义
3.掌握角度与弧度的换算公式,能进行角度与弧度的换算,速记几个特殊角的弧度数
4.掌握弧度制中扇形的弧长公式和面积公式
学习重点
学习难点
了解弧度制,并能进行弧度与角度的换算
弧度的概念
新课导入
度量长度可以用米、英尺、码等不同的单位制,度量质量可以用千克、磅等不同的单位制.不同的单位制能给解决问题带来方便,角的度量是否也能用不同的单位制呢?能否像度量长度那样,用十进制的实数来度量角的大小呢?
新课学习
角度制规定
将一个圆周分成360份,每一份叫做1度,故一周等于360度,平角等于180度,直角等于90度等等.
除了角度制,我们还有另一种度量角的单位制——弧度制
探究一下
结论
弧度制的定义
我们规定:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度单位用符号rad表示,读作弧度.
一般地,正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是个负数.零角的弧度数是0.
说明
(1)用角度制和弧度制来度量零角,单位不同,但数量相同(都是0);
(2)用角度制和弧度制来度量任一非零角,单位不同,数量也不同.
公式的常见变形为:
弧度制与角度制之间的换算关系
(1)度数与弧度数的换算除计算器外,还可借助《中学数学用表》进行计算;
(2)今后在具体运算时,“弧度”二字和单位符号“rad”可以省略;
(3)应该熟练记忆一些特殊角的度数与弧度数的对应值.
注意
例题来了
解:
特殊角的度数与弧度数的对应表
用弧度制表示弧长公式,扇形面积公式
证明
课堂巩固
C
D
D
C
B
D
今天学习了什么
1.弧度制的概念
2.弧度制化角度制
3.扇形面积
非常
感谢
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如图,这条圆弧所对应的圆心角为
,在射线OA上任取一点Q(不同于点O),
.在旋转过程中,点Q所形成的圆弧
的长为
与
的比值是多少?你能得出什么结论?
比值只与
的大小有关
我们把半径为1的圆叫作单位圆,如图,在单位圆O中,
的长等于1,
就是1弧度的角.
在半径为
的圆中,弧长为
的弧所对应的圆心角为
rad,那么
,(2)
弧度数=角度数
角度数=弧度数
例1:按照下面要求,把
化成弧度:
(1)精确值;(2)精确到0.001的近似值.
度
0o
30o
45o
60o
90o
120o
135o
150o
180o
270o
360o
弧度
0
例2:利用弧度制证明下列关于扇形的公式:
EMBED Equation.DSMT4 ;
.
(其中R是圆的半径,
为圆心角,l是扇形的弧长,S是扇形的面积
由公式
可知
;
下面证明(2)(3):
半径为R,圆心角为n°的扇形的弧长公式和面积公式分别为
,
,将n°转化为弧度,得
,于是,
,
将
代入上式,即得
.
1.扇形的圆心角为
,半径为4,则扇形的面积为( )
A.
B.
C.
D.
解析:由扇形的面积公式可得
.故选:C.
2.将210°化成弧度为( )
A.
B.
C.
D.
解析:
.
3.下列说法错误的是( )
A.“度”与“弧度”是度量角的两种不同的度量单位
B.1°的角是周角的
,
的角是周角的
C.
的角比1°的角要大
D.用弧度度量角时,角的大小与圆的半径有关
解析:A中说法显然正确;周角为
,所以1°的角就是周角的
,周角为
,所以
的角是周角的
,故B中说法正确;对于C,根据弧度制与角度制的互化,可得
,故C中说法正确;对于D,用弧度制度量角时,角的大小与圆的半径是无关的,故D中说法错误.故选D.
4.下列各式不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:对于A,
,正确;对于B,
,正确;对于C,
,错误;对于D,
,正确.故选C.
5.已知扇形的周长为20cm,当扇形面积的最大值时,扇形圆心角为( )
A.1.5
B.2
C.2.5
D.3
解析:扇形周长
,扇形面积
由
,可得
,当且仅当
时,面积有最大值25,
扇形的圆心角
故选:B.
6.一个扇形的面积和弧长的数值都是2,则这个扇形中心角的弧度数为( )
A.4
B.3
C.2
D.1
解析:设扇形中心角的弧度数为
,半径为r,
由题意可知,扇形面积
,弧长
,
解得
,
,
即扇形中心角的弧度数为1.
故选:D.
7.已知扇形的圆心角为120°,半径为3,则扇形的面积是________.
解析:扇形的圆心角为120°,即
,故扇形面积
,
故答案为:
.
8.67°30′化为弧度,结果是____________.
解析:
,
,
,
故答案为:
.
$$